[發明專利]天波超視距雷達特征域抗雜波和干擾方法與裝置

有效

• 申請號: 202210495840.4
• 申請日: 2022-05-09
• 公開（公告）號: CN114578311B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 陳輝;劉維建;李檳檳;周必雷;張昭建;陳浩;王永良
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍空軍預警學院
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41;G01S7/36
• 代理公司: 深圳市六加知識產權代理有限公司 44372
• 代理人: 向彬

本發明提供了一種天波超視距雷達特征域抗雜波和干擾方法，由接收通道、波束形成、脈沖壓縮、雜波干擾空間、波束變換、提取波束數據、濾波和檢測組成，其中實施例中接收通道獲取多通道數據；波束形成不同方位角波束；脈沖壓縮對每個波束數據進行時域積累；雜波干擾空間完成對所有波束數據的雜波干擾空間提??；波束變換得到同一指向不同維數的數據；提取波束數據完成對雜波和干擾數據的維數測定，并提取需要的波束數據；濾波和檢測實現對提取數據的多普勒濾波和目標檢測。本發明采用特征域信息進行抗干擾處理，可以最大限度地抑制雜波和多樣式的干擾，干擾的適應性比較強。本發明還提供了相應的天波超視距雷達特征域抗雜波和干擾裝置。

技術領域

本發明屬于雷達技術領域，更具體地，涉及一種天波超視距雷達特征域抗雜波和干擾方法與裝置，適用于大型天波超視雷達系統中，也可用于各種地面情報、制導、戰場監視等相控陣雷達系統中。

背景技術

天波超視距雷達作為國土防空裝備中的一型，它的綜合性價比高，具有不可替代的作用。作為一類大型相控陣，它的特點是陣元多、可重構，更容易通過功能需求來定制波束通道，從而實現多功能。

但由于傳統的天波超視距雷達工作頻率低、工作帶寬窄、發射功率大、噪聲基底高，所以在實際應用過程中，它極易受到各種干擾影響而丟失目標。這干擾包括電離層擾動、觀察區域內的雷電、進入大氣層的流星等無源干擾，也包括大量民用的調幅廣播電臺、短波通信、有意電子干擾等有源干擾。這些干擾在整個觀察窗口內，總是對天波超視距雷達的觀測任務造成干擾，現有的抗干擾方法通常只對某一類或幾類干擾有效，如雷電和流星通常是通過時域的方法濾除，電臺和通信干擾則通過頻域的方法濾除，有意的壓制干擾則通常通過空域的方法進行濾除。但實際處理過程中，干擾往往是同時存在的，此時這種單一的方法就存在很大的缺陷，如果采用聯合的抗干擾方法則其運算量會極大提高，同時很多抗干擾方法對系統提出了很高的要求，往往需要系統具有可反饋性、算法具有一定的智能性、判決具有一定的容錯性等等。從上述的分析可以看出，天波超視距雷達在實際應用過程中，面臨的干擾多且復雜多變、組合方式多樣，很難有一種方法能夠全面解決問題。

發明內容

本發明的目的正是針對上述背景技術中的不足之處提出的。本發明通過充分利用相控陣雷達的波束域數據，通過特征的學習，可實現強地海雜波下的雜波和干擾同時抑制，從而實現對目標的有效檢測。首先，利用相控陣雷達的接收通道得到多陣元數據；利用波束形成技術得到通道數據；通過脈沖壓縮實現對各通道數據的時域積累；再對各通道數據進行特征分解得到雜波干擾空間；通過雜波干擾空間的波束變換算法得到同一指向的多個波束；再對每一個波束數據的遠區多普勒通道進行濾波，并通過噪聲電平的變化確定輸出波束；再利用多普勒濾波器對輸出波束進行濾波，利用檢測器進行有效檢測。由于本發明方法充分利用了多通道數據的特征差異，可以使雷達同時抑制多種干擾和雜波，而且算法不需要改動系統結構，只需調整信號處理算法，便于工程實現。本發明技術可用于各類大型相控陣雷達系統，實現簡單，具有廣闊的應用前景。

為實現上述目的，按照本發明的一個方面，提供了一種天波超視距雷達特征域抗雜波和干擾方法，包括如下技術步驟：

（1）利用相控陣雷達的接收通道得到多陣元數據，其中為陣元數；

（2）利用波束形成技術得到多通道數據，計算公式如下

其中，加權矩陣是維矩陣，為通道數，的每一列為常規的帶指向波束加權，表示取共軛轉置；

（3）通過脈沖壓縮實現對多通道數據的時域積累，得到數據；

（4）對各通道數據進行特征分解得到雜波干擾空間，計算公式如下

其中，

式中，為特征值構成的對角陣，特征值從大到小排列，為對應的特征向量，取，式中，為大特征值數；